Molecular Processes in Plasmas pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Itikawa, Yukikazu

出品人:

頁數:206

译者:

出版時間:

價格:$ 236.17

裝幀:HRD

isbn號碼:9783540726098

叢書系列:

圖書標籤:

• Plasma Chemistry
• Plasma Physics
• Molecular Spectroscopy
• Reaction Kinetics
• Plasma Processing
• Gas Discharge
• Non-Equilibrium Plasma
• Surface Chemistry
• Computational Chemistry
• Plasma Diagnostics

好的，以下是一份關於一本假定圖書的詳細簡介，該書內容與《分子過程在等離子體中》（Molecular Processes in Plasmas）無關，字數約為1500字： --- 《星際塵埃的化學演化：從分子雲到原行星盤》 作者： 艾麗西亞·文森特 (Dr. Alicia Vincent) 齣版社： 宇宙天文齣版社 (Astro-Cosmos Press) 齣版年份： 2024年 內容簡介 《星際塵埃的化學演化：從分子雲到原行星盤》是一部跨學科的綜閤性著作，深入探討瞭宇宙空間中復雜有機分子和無機化閤物的起源、形成、演化及其在恒星和行星係統形成過程中的關鍵作用。本書旨在為天體物理學、化學、行星科學及空間科學領域的研究人員、高年級本科生和研究生提供一個全麵且前沿的參考框架。 本書的核心在於剖析“星際塵埃”——這一被長期視為惰性物質的組分——如何成為宇宙化學反應的溫床和復雜分子（包括生命前體分子）的“煉金爐”。作者融閤瞭最新的觀測數據（來自ALMA、赫歇爾空間望遠鏡等）和先進的實驗室模擬結果，構建瞭一個從低溫、高稀疏度的巨分子雲核心到高密度、高梯度溫度的原行星盤的連續化學演化圖景。 第一部分：宇宙化學的基石——低溫分子雲環境 本書的開篇部分聚焦於宇宙中最寒冷、最黑暗的區域——巨分子雲（Giant Molecular Clouds, GMCs）的核心。在溫度低至10開爾文的極端條件下，化學反應的驅動力不再是熱碰撞，而是高能粒子（如宇宙射綫）激發下的錶麵反應和離子-分子反應。 第一章：分子雲的物理結構與化學隔離 本章詳細描繪瞭分子雲的物理參數，包括密度梯度、溫度分布和磁場結構。重點討論瞭“凍結”現象（Freeze-out）：當氣體溫度足夠低時，分子會凝結在塵埃顆粒錶麵，形成冰殼。這種物理隔離機製如何影響瞭星際介質中輕元素的化學豐度，是理解後續演化的關鍵。 第二章：無機物與簡單有機分子的形成路徑 本章係統梳理瞭宇宙中常見無機物（如$ ext{H}_2 ext{O}$、$ ext{CO}_2$、$ ext{NH}_3$）的閤成途徑。特彆關注瞭$ ext{H}_2$的形成——這是宇宙中第二豐富的分子，其形成過程（通過兩體催化）對整個化學網絡至關重要。同時，探討瞭氰化氫（$ ext{HCN}$）和甲醛（$ ext{H}_2 ext{CO}$）等簡單碳基分子的誕生機製。 第三章：塵埃顆粒：反應的催化劑與信息載體 塵埃顆粒的錶麵化學是本書的重點之一。作者詳盡分析瞭塵埃如何作為異相催化劑，降低瞭復雜分子閤成的能壘。這包括對原子氫在塵埃錶麵重組為$ ext{H}_2$的動力學研究，以及水冰（$ ext{H}_2 ext{O}$）膜上可能發生的自由基反應。本章還討論瞭星際塵埃的組成——矽酸鹽、碳質物質和“非晶態水冰聚閤體”（Amorphous Water Ice Aggregates, AWIA）的結構特徵及其對後續化學反應的影響。 第二部分：恒星形成的觸發與化學激活 隨著分子雲核心的引力坍縮，溫度和密度急劇升高，化學環境發生劇變，這標誌著從冷暗星際介質到年輕恒星形成階段的過渡。 第四章：原恒星的誕生與熱波的衝擊 本章描述瞭當原恒星（Protostar）開始點燃，嚮周圍環境釋放齣輻射和恒星風時，化學景觀如何被徹底重塑。討論瞭“熱波”（Thermal Wave）如何驅散（sublimation）塵埃冰殼，釋放齣被“凍結”的復雜分子。這一過程解釋瞭為何在年輕恒星周圍會觀測到大量的氣態復雜有機分子（COMs）。 第五章：復雜有機分子（COMs）的星際閤成：從乙醇到糖類 這是本書最具創新性的部分之一。作者整閤瞭近年來的觀測數據，重點分析瞭如何從簡單的$ ext{C}_1$和$ ext{C}_2$前體分子逐步構建齣更復雜的分子，如乙醇（$ ext{CH}_3 ext{CH}_2 ext{OH}$）、甘氨腈（Glycolonitrile, $ ext{H}_2 ext{NCH}_2 ext{CN}$）乃至可能的糖類前體。深入探討瞭熱解（thermochemical）反應與紫外光輻射（photochemistry）在COMs閤成中的協同作用。 第六章：碳的形態學：石墨、富勒烯與非晶碳質（Amorphous Carbon） 星際化學不僅僅是H、O、N、C的反應，碳本身的形態結構同樣重要。本章專注於碳質塵埃的演化。討論瞭富勒烯（Fullerenes，如$ ext{C}_{60}$）在紅外光譜中的特徵信號，以及在星際介質中，這些大分子如何被破壞和重組，成為更穩定的石墨或非晶碳質結構，為後續行星的形成提供碳源。 第三部分：原行星盤中的化學分化與輸運 本書的最後部分將視角轉嚮恒星形成後的産物——原行星盤（Protoplanetary Disks）。塵埃和分子的分布是決定行星形成過程和最終行星化學成分的關鍵因素。 第七章：盤的結構、溫度梯度與化學區劃 原行星盤存在顯著的溫度梯度，從內側的“雪綫”（Snow Line）到外側的低溫區域。本章詳細解釋瞭這些溫度邊界如何定義瞭水、$ ext{CO}$、$ ext{CO}_2$等揮發性物質的凍結和升華位置，從而形成不同的化學區帶。這直接影響瞭岩石行星（內區）和冰巨星（外區）的物質構成。 第八章：塵埃的聚集與化學物質的繼承性 重點討論瞭從微米級塵埃顆粒嚮毫米級星子（Planetesimals）的增長過程，即“粘閤”階段。分析瞭在這一過程中，錶麵附著的復雜分子如何被包裹進更大的固體結構中，實現化學信息的“繼承”。討論瞭彗星和小行星如何成為“時間膠囊”，保存瞭這些繼承自分子雲和原行星盤的原始化學信息。 第九章：盤內化學動力學與分子輸運模型 本章引入瞭流體力學模型，探討瞭湍流和垂直剪切力如何驅動不同化學物種在盤內的徑嚮和垂直方嚮上遷移。這解釋瞭為何某些在寒冷外區形成的分子（如簡單氨基酸前體）能夠被輸運到更靠近恒星的區域，與內區化學過程相互作用，從而提高瞭行星形成區域的生物分子潛力。 結論與展望 《星際塵埃的化學演化》以對係外行星大氣化學研究的展望作結。作者強調，理解瞭塵埃在恒星形成初期的化學過程，纔能準確地解釋當前觀測到的係外行星大氣光譜中存在的復雜信號，並為未來生命起源的行星化學模型提供堅實的基礎。本書以其嚴謹的論證、對前沿觀測結果的整閤，以及對微觀化學過程與宏觀天體演化之間聯係的深刻洞察，無疑將成為該領域內不可或缺的參考書。 ---

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